JP2017198936A - 画像形成システム及び冷却制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却処理を必要最小限に抑えること。
【解決手段】用紙の第１面にトナー像を形成する第１画像形成部（画像形成部１４０）と、第１面に形成されたトナー像を定着する第１定着部（定着部１６０）と、を有する第１画像形成装置１００と、第１面にトナー像が形成された用紙の第２面にトナー像を形成する第２画像形成部（画像形成部２１０）と、第２面に形成されたトナー像を定着する第２定着部（定着部２３０）と、を有する第２画像形成装置２００と、第１定着部により第１面にトナー像が定着された後、前記第２画像形成装置により前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、用紙を冷却する冷却部３２０と、第２画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて、冷却部による冷却動作を制御する制御部１０１と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成システム及び冷却制御方法に関する。

近年、２台の画像形成装置を直列に接続して両面印刷等を行う直列タンデム型の画像形成システムが実用化されている。例えば、前段の画像形成装置（前段機）で用紙の第１面（例えば、表面）にトナー像を形成し、後段の画像形成装置（後段機）により用紙の第２面（例えば、裏面）にトナー像を形成する。これにより、１台の画像形成装置で両面印刷を行う場合と比較して、生産性の向上を図ることができる。こうした直列タンデム方式の画像形成システムは、一般に、高生産性を追及するプロダクションプリント（Production Print）機に適用される。

上記画像形成システムでは、前段機において第１面にトナー像が形成された用紙が定着部で加熱されるため、後段機に供給される用紙の温度は高くなる。このため、高温の用紙が供給される後段機の画像形成部の温度が上昇し、トナー融着などの発生により画像不良が発生しやすくなってしまう。

これに対して、前段機の定着部と後段機の画像形成部との間で、前段機の定着部で加熱された用紙を適切な温度になるように冷却して、画像形成部の温度上昇を抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１０−１８１７２４号公報

しかしながら、用紙冷却を行う上記技術では、冷却処理により用紙の温度が下がる分、後段機の定着部における定着温度（用紙上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度）を上げる必要がある。このため、冷却処理による消費電力が増加することに加え、後段機の定着時に供給する熱量増加による消費電力が増加するという問題があった。よって、省エネルギーの観点から、画像形成システムは、冷却処理を必要最小限に抑えることが望まれる。

本発明の目的は、冷却処理を必要最小限に抑えることが可能な画像形成システムおよび冷却制御方法を提供することである。

本発明に係る画像形成システムは、
直列に接続された２台の画像形成装置により、用紙に対して画像形成処理を実行する直列タンデム方式の画像形成システムであって、
前記用紙の第１面にトナー像を形成する第１画像形成部と、
前記第１面に形成されたトナー像を定着する第１定着部と、を有する第１画像形成装置と、
前記第１面にトナー像が形成された前記用紙の第２面にトナー像を形成する第２画像形成部と、
前記第２面に形成されたトナー像を定着する第２定着部と、を有する第２画像形成装置と、
前記第１定着部により前記第１面にトナー像が定着された後、前記第２画像形成装置により前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、前記用紙を冷却する冷却部と、
前記第２画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて、前記冷却部による冷却動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明に係る冷却制御方法は、
直列に接続された第１画像形成装置および第２画像形成装置により、用紙に対して画像形成処理を実行する画像形成方法であって、
前記第１画像形成部において、前記用紙の第１面にトナー像を形成し、前記第１面に形成されたトナー像を定着し、
前記第１面にトナー像が定着された後、前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、第２画像形成装置の画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて前記用紙を冷却し、
前記第２画像形成装置において、前記第１面にトナー像が形成された前記用紙の前記第２面にトナー像を形成し、前記第２面に形成されたトナー像を定着することを特徴とする。

本発明によれば、冷却処理を必要最小限に抑えることができる。

図１Ａは用紙冷却を行わない場合の画像形成システムの温度特性の一例を示す図であり、図１Ｂは用紙温度に応じた冷却制御を行う場合の画像形成システムの温度特性の一例を示す図である。 本実施の形態における画像形成システムの全体構成を示す図である。 本実施の形態における画像形成システムの制御ブロック図である。 本実施の形態における画像形成システムの動作例を示すフローチャートである。 本実施の形態における画像形成システムの温度特性の一例を示す図である。

［本発明に至った経緯］
まず、本発明に至った経緯について詳細に説明する。

図１Ａ及び図１Ｂは、直列タンデム型の画像形成システムの温度特性の一例を示す。具体的には、図１Ａ及び図１Ｂは、前段機の定着部の定着温度（以下、「第１定着温度」と呼ぶ）、後段機の定着部の定着温度（以下、「第２定着温度」と呼ぶ）、前段機の定着部で定着された用紙の温度（以下、「第１定着後用紙温度」と呼ぶ）、後段機の画像形成部に供給される用紙の温度（以下、「第２画像形成前用紙温度」）、及び、後段機の画像形成部の温度（以下、「第２画像形成部温度」と呼ぶ）の一例を示す。

図１Ａは、用紙冷却処理を行わない場合の温度特性を示し、図１Ｂは、第２画像形成前用紙温度に応じて冷却処理を行う場合の温度特性を示す。

図１Ａに示すように、画像形成システムが冷却処理を行わない場合、後段機の画像形成部の温度（第２画像形成部温度）が時間の経過とともに上昇することが分かる。後段機の画像形成部が高温状態の場合には、トナーの融着が発生し、画像不良が発生してしまう。

これに対して、図１Ｂに示すように、画像形成システムは、後段機の画像形成部に供給される用紙の温度（第２画像形成前用紙温度）に基づいて冷却処理を行う。例えば、画像形成システムは、第２画像形成前用紙温度が閾値Ｄ以上になると冷却処理を開始する。図１Ｂでは、冷却処理を行わない場合（図１Ａ）と比較して、第２画像形成前用紙温度の上昇が抑制され、この結果、第２画像形成部温度の上昇も抑制されていることが分かる。

ただし、冷却処理によって用紙温度が低くなる分、後段機の定着部は、冷却処理を行わない場合よりも定着温度を高く設定して、用紙に供給する熱量を増やす必要がある。よって、図１Ｂの第２定着温度は、冷却処理を行わない場合（図１Ａ）の第２定着温度と比較して高温になる。

このように、用紙冷却処理を行う場合には、画像形成システムは、冷却処理に加え、後段機での定着部でもより多くの電力を消費してしまう。このため、画像形成システムでは、冷却処理を必要最小限に抑え、消費電力の削減を図ることが望まれる。

ところで、後段機の画像形成部の温度は、前段機から供給される用紙温度のみでなく、温度等の装置周辺の環境、又は、装置の経時的変化等の外乱によっても変動する。このため、図１Ｂのように後段機の画像形成部に供給される用紙の温度に応じて冷却処理を制御する方法では、用紙温度以外で後段機の画像形成部の温度に影響を及ぼす他の要因が考慮されておらず、画像形成システムは、冷却処理を無駄に行ってしまう可能性がある。

例えば、図１Ｂにおいて、第２画像形成前用紙温度が閾値Ｄを超えた場合でも、後段機の画像形成部の温度（第２画像形成部温度）が画像不良を起こす程度に上がっていない場合には、画像形成システムで実行される冷却処理は無駄な処理となる。この際、冷却処理に加え、後段機の定着部の定着温度もより高く設定されるので、定着部でも電力を無駄に消費してしまう。

そこで、本発明では、画像形成システムは、後段機の画像形成部の温度（第２画像形成部温度）に応じて、用紙の冷却制御を行う。こうすることで、画像形成システムは、用紙温度のみでなく、様々な外乱の影響を受けている後段機の画像形成部の温度に応じて冷却動作を制御することができる。これにより、冷却処理を必要最小限に抑えつつ、後段機の画像形成部の温度上昇に起因する画像不良の発生を抑えることができる。また、後段機の定着部での加熱量の増加も抑えられ、冷却処理及び後段機の定着部での消費電力の増加を抑えることができる。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

［画像形成システム１０の全体構成］
図２に示す画像形成システム１０では、第１画像形成装置１００、中間搬送装置３００、第２画像形成装置２００が順に接続されて構成される。なお、第１画像形成装置１００の上流に給紙トレイユニット（図示せず）を備え、第２画像形成装置２００の下流に後処理装置（図示せず）を備えてもよい。中間搬送装置３００は、反転部３１０及び冷却部３２０を備える。図中矢印は、用紙Ｓの搬送経路を示している。図２に示す画像形成システム１０のように２台以上の画像形成装置が直列に接続して構成されるシステムは、一般に、直列タンデム方式の画像形成システムと呼ばれる。

画像形成システム１０は、両面印刷を行う場合、給紙トレイユニットから用紙Ｓを給紙し、第１画像形成装置１００（前段機）により用紙Ｓの第１面（表面）にトナー像を形成する。その後、画像形成システム１０は、中間搬送装置３００の反転部３１０により用紙Ｓを反転させて、用紙Ｓを第２画像形成装置２００（後段機）に搬送する。そして、画像形成システム１０は、第２画像形成装置２００により用紙Ｓの第２面（裏面）にトナー像を形成する。画像形成システム１０は、用紙Ｓの第２面にトナー像を形成した後、用紙Ｓを排紙する。

［画像形成システム１０の機能構成］
次に、画像形成システム１０の機能構成について説明する。図３に示すように、画像形成システム１０は、第１画像形成装置１００、第２画像形成装置２００及び中間搬送装置３００を備える。

第１画像形成装置１００は、制御部１０１、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０（本発明の「第１画像形成部」として機能）、搬送部１５０、定着部１６０（本発明の「第１定着部」として機能）、通信部１７１および記憶部１７２等を備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４等を備えている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して第１画像形成装置１００の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

制御部１０１は、通信部１７１を介して、第２画像形成装置２００との間で各種データの送受信を行う。また、制御部１０１は、通信部１７１を介して、第２画像形成装置２００の制御部２０１と連携し、第２画像形成装置２００による画像形成動作、及び、中間搬送装置３００の冷却部３２０による冷却動作についても制御する。

原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーは、各種の指示および設定のための入力操作を、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部１４０に出力する。

画像形成部１４０は、用紙Ｓの第１面にトナー像を形成する。具体的には、画像形成部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラム１４１（像坦持体）に照射することにより、感光体ドラム１４１上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。

帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラム１４１の表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム１４１上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム１４１上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１４０は、感光体ドラム１４１上のトナー像を、複数の搬送ローラー対を有する搬送部１５０により搬送された用紙Ｓに転写する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、転写工程後の感光体ドラム１４１に残留しているトナーを除去する。

定着部１６０は、定着ニップ部に導入された用紙Ｓ上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を用紙Ｓに定着させる（定着工程）。この結果、用紙Ｓの第１面に定着トナー像が形成される。

第２画像形成装置２００は、制御部２０１、画像形成部２１０（本発明の「第２画像形成部」として機能）、搬送部２２０、定着部２３０（本発明の「第２定着部」として機能）、通信部２４１、記憶部２４２及び温度検知センサー２５０（本発明の「検知部」として機能）等を備えている。

なお、第２画像形成装置２００における制御部２０１、画像形成部２１０、搬送部２２０、定着部２３０、通信部２４１および記憶部２４２の各部の処理については、第１画像形成装置１００において説明した制御部１０１、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０、通信部１７１および記憶部１７２の処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。

第２画像形成装置２００において温度検知センサー２５０が、画像形成部２１０の周囲に設けられている。温度検知センサー２５０は、画像形成部２１０の温度（つまり、第２画像形成部温度に相当）を検知し、検知した温度を示す温度情報を、制御部２０１を介して制御部１０１に出力する。画像形成部２１０の温度は、例えば、画像形成部２１０を構成する感光体ドラム２１１の表面温度である。

制御部１０１は、温度検知センサー２５０から出力された温度情報に応じて、中間搬送装置３００の冷却部３２０による冷却動作を制御する。例えば、制御部１０１は、温度情報に示される温度が所定温度（例えば、４５〜５０［℃］の範囲内の値）以上である場合、第２画像形成装置２００において画像不良が発生するおそれがあると判定し、冷却部３２０に対して用紙Ｓを冷却するように動作させる。

また、制御部１０１は、温度検知センサー２５０から出力された温度情報に応じて、定着部２３０による定着動作を制御する。例えば、制御部１０１は、温度情報に応じて、冷却部３２０を動作させる場合の定着部２３０の定着温度の設定値（以下、「目標温度」と呼ぶ）を、冷却部３２０を動作させない場合の定着部２３０の目標温度よりも高く設定する。定着部２３０の定着温度は、例えば、定着部２３０を構成する定着ローラーの表面温度である。

中間搬送装置３００は、冷却部３２０等を備えている。冷却部３２０は、制御部１０１の制御に従って、第１画像形成装置１００から搬送される用紙Ｓを冷却する。

［画像形成システム１０の動作］
次に、図４のフローチャートを参照し、画像形成システム１０の動作について詳細に説明する。図４のフローチャート上の各処理は、画像形成システム１０が起動して、両面印刷を含む印刷ジョブが実行されている間、実行される。

まず、制御部１０１は、定着部２３０の目標温度Ｔ１（例えば、１８５［℃］）を設定する（ステップＳ１００）。目標温度Ｔ１は、冷却部３２０による冷却処理が行われない場合における定着部２３０の目標温度である。

次に、制御部１０１は、温度検知センサー２５０から、画像形成部２１０の温度ｄを示す温度情報を取得する（ステップＳ１１０）。

次に、制御部１０１は、温度情報に示される温度ｄが閾値Ｄ１以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。なお、閾値Ｄ１は、画像形成部２１０において画像不良が発生しない温度の上限値（例えば、４５〜５０［℃］の範囲）の値が設定されてもよい。

判定の結果、温度ｄが閾値Ｄ１未満である場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部１０１は、冷却部３２０に対して、用紙Ｓの冷却処理を動作させない（ステップＳ１３０）。

一方、温度ｄが閾値Ｄ１以上である場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、制御部１０１は、冷却部３２０に対して用紙Ｓを冷却するように動作させる（ステップＳ１４０）。また、制御部１０１は、定着部２３０の目標温度Ｔ２（例えば、１９０［℃］）を設定する（ステップＳ１５０）。目標温度Ｔ２は目標温度Ｔ１よりも高い値である。

図５は、画像形成システム１０における温度特性の一例を示す。具体的には、図５は、図１Ａ及び図１Ｂと同様、定着部１６０の定着温度（第１定着温度）、定着部２３０の定着温度（第２定着温度）、定着部１６０で定着された用紙温度（第１定着後用紙温度）、画像形成部２１０に供給される用紙温度（第２画像形成前用紙温度）、及び、画像形成部２１０の温度（第２画像形成部温度）の一例を示す。

図５に示すように、画像形成システム１０は、画像形成部２１０の温度（第２画像形成部温度）が閾値Ｄ１以上になると、冷却部３２０による用紙Ｓに対する冷却処理を実行する。冷却処理が実行されることで、図５に示すように、第２画像形成前用紙温度が低下し、第２画像形成部温度の温度上昇が抑制され、画像形成部２１０での画像不良の発生を防ぐことができる。

換言すると、画像形成システム１０は、画像形成部２１０の温度が所定の閾値Ｄ１未満の場合には、画像形成部２１０に供給される用紙Ｓの温度（第２画像形成前用紙温度）が上昇しても冷却処理を行わない。

このように、画像形成システム１０は、画像形成部２１０の温度に応じて冷却部３２０による冷却動作を制御することで、画像形成部２１０に供給される用紙Ｓの温度のみでなく、様々な外乱を考慮した冷却制御を行うことができる。例えば、図５では、図１Ｂ（用紙Ｓの温度に応じた冷却制御）と比較して、冷却処理を行う期間を削減することができる。つまり、画像形成システム１０は、冷却処理を必要最小限に抑えることにより、冷却部３２０の消費電力を削減することができる。

さらに、図５に示すように、冷却処理が行われない期間では、第１画像形成装置１００で加熱定着された高温の用紙Ｓが冷却されずに定着部２３０に供給されるので、冷却処理が行われる期間と比較して、定着部２３０の定着温度（第２定着温度）は低くなる。つまり、画像形成システム１０では、冷却処理を必要最小限に抑えることにより、冷却処理に起因した定着部２３０での加熱量の増加を抑え、定着部２３０の消費電力の増加を抑えることができる。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成システム１０は、第１面にトナー像を形成する第１画像形成部（画像形成部１４０）と、用紙Ｓの第１面に形成されたトナー像を定着する第１定着部（定着部１６０）と、を有する第１画像形成装置１００と、第１面にトナー像が形成された用紙Ｓの第２面にトナー像を形成する第２画像形成部（画像形成部２１０）と、第２面に形成されたトナー像を定着する第２定着部（定着部２３０）と、を有する第２画像形成装置２００と、第１定着部により第１面にトナー像が定着された後、前記第２画像形成装置により前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、用紙Ｓを冷却する冷却部３２０と、第２画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて、冷却部３２０による冷却動作を制御する制御部（制御部１０１）と、を備える。

このように構成した本実施の形態によれば、画像形成部２１０の温度に応じて、冷却部３２０による用紙Ｓの冷却処理が制御されるため、画像形成部２１０の温度上昇が抑制することができる。その結果、画像形成部２１０において用紙Ｓの第２面にトナー像を形成する際の画像不良の発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、画像形成部２１０の温度が所定温度未満である場合、すなわち、画像形成部２１０で画像不良が発生するおそれがあると判定されるまで、冷却処理は実行されない。これにより、画像形成部２１０で画像不良が発生するおそれがあると判定されるまで、定着部２３０の目標温度を低くすることができるので、冷却部３２０及び定着部２３０の消費電力の増加を抑えることができる。

つまり、本実施の形態によれば、画像形成システム１０は、冷却部３２０及び定着部２３０の消費電力を抑えてエネルギー効率を向上させるとともに、定着部２３０の定着性能を維持しつつ、画像形成部２１０での画像不良の発生を防ぐことができる。

［変形例］
（１）上記実施の形態では、画像形成部２１０の温度（感光体ドラム２１１の表面温度）に応じて冷却制御を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。画像形成システム１０は、画像形成部２１０の温度に関するパラメーターに応じて冷却制御を行えばよい。画像形成部２１０の温度に関するパラメーターとしては、画像形成部２１０（感光体ドラム２１１の表面）の温度の他に、画像形成部２１０の感光体ドラム２１１の熱膨張を用いてもよい。画像形成システム１０は、例えば、位相センサー等によって、感光体ドラム２１１の１回転に要する時間（１周期）の変化に応じて熱膨張を検知してもよい。

（２）上記実施の形態において、制御部１０１は、冷却処理の実行の有無を判断するための閾値を複数設定してもよい。例えば、制御部１０１は、温度検知センサー２５０から出力される温度情報に示される温度が複数の閾値の各々を超える度に、冷却部３２０での冷却能力を段階的に強くしてもよい。または、中間搬送装置３００が複数の冷却部３２０を備える場合、制御部１０１は、温度情報に示される温度が複数の閾値の各々を超える度に、動作させる冷却部３２０の数を増加させてもよい。同様にして、制御部１０１は、温度情報に示される温度が複数の閾値の各々を超える度に、定着部２３０の目標温度を段階的に高く設定してもよい。

このように、制御部１０１は、画像形成部２１０の温度に応じて、冷却部３２０による冷却動作、及び、定着部２３０の目標温度を複数段階で切り替えることで、定着部２３０の定着性能を維持しつつ、画像形成部２１０の温度上昇の度合いに応じた冷却処理を行うことができる。

（３）上記実施の形態において、制御部１０１は、画像形成条件に応じて、冷却部３２０による冷却動作を制御してもよい。画像形成条件として、例えば、用紙Ｓの熱容量、用紙Ｓに形成されるトナー像の熱容量、又は、画像形成システム１０の周囲の温度がある。また、冷却部３２０による冷却動作の制御方法として、冷却動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替える閾値Ｄ１の設定、又は、冷却部３２０における冷却温度の設定などがある。

例えば、制御部１０１は、用紙Ｓの熱容量を、用紙Ｓの設定情報（紙種、厚み、坪量、紙サイズなど）から特定してもよい。用紙Ｓの熱容量が大きいほど、用紙Ｓの温度は低下しにくい。また、制御部１０１は、用紙Ｓ上のトナー像の熱容量を、用紙Ｓに形成される画像のパターン情報（印字率など）から特定してもよい。印字率が高いほど、用紙Ｓ上のトナー量がより多くなり、トナー像の熱容量が大きくなる。よって、トナー像の熱容量が大きいほど、当該トナー像が形成された用紙Ｓの温度は低下しにくい。

そこで、制御部１０１は、熱容量が大きい用紙Ｓほど、冷却部３２０を動作させるための閾値Ｄ１を低く設定する。こうすることで、制御部１０１は、熱容量が大きい用紙Ｓに対しては、熱容量が小さい用紙Ｓと比較して、早いタイミングで冷却部３２０による冷却動作を開始させるので、画像形成部２１０が実際に高温状態になる時点で用紙Ｓの温度を十分に低下させることができる。また、制御部１０１は、熱容量が大きい用紙Ｓほど冷却動作を開始させるタイミングを早めるとともに、定着部２３０の目標温度を変更するタイミングも早めてもよい。こうすることで、定着部２３０は、用紙Ｓの冷却に応じた目標温度で定着処理を行うことができるので、より多くの熱量を供給する必要がある用紙Ｓに対しても最適な定着性能を維持することができる。

または、制御部１０１は、熱容量が大きい用紙Ｓほど、冷却部３２０を動作させる際の冷却能力を強くしてもよい。また、制御部１０１は、熱容量が大きい用紙Ｓほど、定着部２３０の目標温度を高く設定してもよい。

また、画像形成システム１０の温度が高いほど、冷却部３２０による冷却効果が発揮しにくくなるので、制御部１０１は、冷却部３２０を動作させる際の冷却能力を強くしてもよい。

なお、制御部１０１は、用紙Ｓの熱容量、画像形成システム１０の温度の他に、画像形成システム１０の生産性（単位時間あたりの画像形成枚数）、定着部１６０から画像形成部２１０までの用紙Ｓの搬送時間などの他のパラメーターに応じて、冷却部３２０を動作させる条件又は定着部２３０の目標温度を変更してもよい。

（４）上記実施の形態において、制御部１０１は、冷却部３２０による冷却動作によって画像形成部２１０の温度が下がり、画像不良の発生のおそれがなくなった場合、冷却部３２０による冷却動作を停止してもよい。その際、制御部１０１は、冷却処理による冷却動作開始を判断するための閾値Ｄ１と、冷却処理の動作停止を判断するための閾値（「Ｄ２」とする）とをそれぞれ別に設定してもよい。換言すると、制御部１０１による冷却制御（動作開始、動作停止）にヒステリシス特性を持たせてもよい。

例えば、用紙Ｓが冷却されてから画像形成部２１０の温度が実際に低下するまでには時間差があることが想定される。よって、画像形成システム１０では、画像形成部２１０の温度が画像不良発生のおそれがある状態になる前に用紙Ｓを事前に冷却する必要がある。一方、画像形成部２１０の温度が高温状態から画像不良発生のおそれが無い状態まで下がった時点で用紙Ｓの冷却は不要となる。そこで、制御部１０１は、冷却部３２０を動作させるための閾値Ｄ１を、冷却部３２０を停止させるための閾値Ｄ２よりも低く設定してもよい。

（５）制御部１０１は、画像形成条件に応じて、上記実施の形態において説明した冷却制御（画像形成部２１０の温度に応じた制御）を行うモードと、定着部１６０により第１面にトナー像が定着された後の用紙Ｓの温度に応じて用紙Ｓの放熱量を一定にするように冷却部３２０による冷却動作を制御するモードと、を切り替えてもよい。ここで、上記実施の形態において説明した冷却制御を行うモードは、冷却部３２０及び定着部２３０の消費電力の削減を優先させた省エネルギー優先モードである。

一方、例えば、定着部１６０を通過した際の熱収縮などに起因し、用紙Ｓは長さが縮んだ状態で中間搬送装置３００に搬送され、その後、中間搬送装置３００を通過する際の放熱量に応じて用紙Ｓの長さが回復する。つまり、中間搬送装置３００での用紙Ｓの放熱量に応じて第２画像形成装置２００でトナー像が形成される用紙Ｓの長さが異なるので、用紙Ｓの第１面と第２面との間で画像のサイズ又は位置が合わなくなってしまうおそれがある。よって、画像の位置精度の観点からは、中間搬送装置３００内における用紙Ｓの放熱量を一定にすることが重要であるので、用紙Ｓの温度に応じて冷却部３２０の動作を制御するモードは、画像品質優先モードである。

画像形成条件として、例えば、用紙Ｓの設定情報、用紙Ｓに形成される画像のパターン情報、又は、ユーザーの画像調整情報などがある。

用紙Ｓの設定情報としては、例えば、用紙の紙種（平滑性、坪量など）がある。平滑性が高い用紙ほど、高い画像品質を求められる印刷に使用される可能性が高い。そこで、制御部１０１は、平滑性が高い用紙を用いる場合には画像品質優先モードに切り替えて、平滑性が低い用紙を用いる場合には省エネルギーモードに切り替えてもよい。

また、画像のパターン情報としては、例えば、印字率がある。印字率が高いほど、画像形成処理の違いによる画像品質への影響は大きい。そこで、制御部１０１は、印字率が高い場合には画像品質優先モードに切り替えて、印字率が低い場合には省エネルギー優先モードに切り替えてもよい。

また、ユーザーの画像調整情報としては、例えば、ユーザーによる画像調整のためのパラメーター設定頻度（設定回数）がある。設定頻度が高いほど、ユーザーに求められる画像品質が高いことが想定される。そこで、制御部１０１は、ユーザーによる画像調整の設定回数が多い場合には画像品質優先モードに切り替えて、画像調整の設定回数が少ない場合には省エネルギーモードに切り替えてもよい。

（６）上記実施の形態において、制御部１０１は、冷却部３２０による冷却動作中における画像形成部２１０の温度に応じて、定着部１６０から画像形成部２３０までの用紙Ｓが搬送される時間を長くしてもよい。具体的には、冷却部３２０によって用紙Ｓを冷却しているにもかかわらず、画像形成部２１０の温度が上昇し続ける場合（例えば、温度が閾値Ｄ１よりも高い閾値を超える場合）、制御部１０１は、定着部１６０から画像形成部２３０までの用紙Ｓが搬送される時間を長くすることにより、用紙Ｓの熱を放熱させて、画像形成部２３０に供給される用紙Ｓの温度を低下させることにより、画像形成部２１０の温度上昇を抑制する。

例えば、制御部１０１は、冷却部３２０による冷却動作中における画像形成部２１０の温度に応じて、画像形成システム１０の生産性（単位時間あたりの画像形成枚数）を変更してもよい。画像形成システム１０の生産性を低下させる方法として、定着部１６０から画像形成部２１０までの用紙Ｓの搬送速度を遅く調整してもよい。または、画像形成システム１０が定着部１６０から画像形成部２１０までの経路を複数備え、制御部１０１は、生産性を低下させる場合には用紙Ｓの搬送経路としてより長い経路を選択してもよい。

画像形成システム１０は、用紙Ｓに対する冷却及び搬送時間の調整により、画像形成部２１０の温度上昇を抑制し、画像不良の発生を防ぐことができる。

（７）一般に、定着部２３０は、定着部材（定着ローラー）と、定着部材の内部に配置される加熱源（ヒーター）とを備える。定着部材は、加熱源により内部から加熱されることで表面に熱が伝えられ、トナー像を用紙Ｓに熱定着する。本実施の形態において、制御部１０１は、定着部２３０の加熱源における半波周期のオン／オフパターンのデューティー比を変更することにより、定着部による加熱動作（目標温度）を制御してもよい。

（８）上記実施の形態では、画像形成システム１０が中間搬送装置３００を備える構成を一例として示したが、本発明はこれに限定されず、中間搬送装置３００の構成（反転部３１０、冷却部３２０）を、第１画像形成部１００又は第２画像形成部２００が備えてもよい。

（９）上記実施の形態に係る画像形成システム１０は、カラー画像を形成する画像形成システムでもよく、単色の画像（例えば、モノクロ画像）を形成する画像形成システムでもよい。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０ 画像形成システム
１００ 第１画像形成装置
１０１，２０１ 制御部
１０２，２０２ ＣＰＵ
１０３，２０３ ＲＯＭ
１０４，２０４ ＲＡＭ
１１０ 原稿読み取り部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０，２１０ 画像形成部
１４１，２１１ 感光体ドラム
１５０，２２０ 搬送部
１６０，２３０ 定着部
１７１，２４１ 通信部
１７２，２４２ 記憶部
２００ 第２画像形成装置
２５０ 温度検知センサー

Claims (12)

1. 直列に接続された２台の画像形成装置により、用紙に対して画像形成処理を実行する直列タンデム方式の画像形成システムであって、
   前記用紙の第１面にトナー像を形成する第１画像形成部と、
   前記第１面に形成されたトナー像を定着する第１定着部と、を有する第１画像形成装置と、
   前記第１面にトナー像が形成された前記用紙の第２面にトナー像を形成する第２画像形成部と、
   前記第２面に形成されたトナー像を定着する第２定着部と、を有する第２画像形成装置と、
   前記第１定着部により前記第１面にトナー像が定着された後、前記第２画像形成装置により前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、前記用紙を冷却する冷却部と、
   前記第２画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて、前記冷却部による冷却動作を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記制御部は、前記冷却部を動作させる場合の前記第２定着部における定着温度の設定値を、前記冷却部を動作させない場合の前記定着温度の設定値よりも高く設定する、
   請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記温度に関するパラメーターは、前記第２画像形成部の像担持体の表面温度である、
   請求項１に記載の画像形成システム。
4. 前記温度に関するパラメーターは、前記第２画像形成部の像担持体の熱膨張である、
   請求項１に記載の画像形成システム。
5. 前記制御部は、画像形成条件に応じて、前記冷却部による冷却動作を制御する、
   請求項１に記載の画像形成システム。
6. 前記制御部は、前記温度に関するパラメーターに応じて前記冷却部による冷却動作を制御する第１モードと、前記第１定着部により前記第１面にトナー像が定着された後の前記用紙の温度に応じて前記用紙の放熱量を一定にするように前記冷却部による冷却動作を制御する第２モードと、を切り替える、
   請求項１に記載の画像形成システム。
7. 前記制御部は、画像形成条件に応じて、前記第１モードと前記第２モードとを切り替える、
   請求項６に記載の画像形成システム。
8. 前記制御部は、前記冷却部による冷却動作中における前記温度に関するパラメーターに応じて、前記第１定着部から前記第２画像形成部までの前記用紙が搬送される時間を長くする、
   請求項１に記載の画像形成システム。
9. 前記制御部は、前記冷却部による冷却動作中における前記温度に関するパラメーターに応じて、前記第１定着部から前記第２画像形成部までの前記用紙が搬送される経路を長くする、
   請求項８に記載の画像形成システム。
10. 前記制御部は、前記冷却部による冷却動作中における前記温度に関するパラメーターに応じて、前記第１定着部から前記第２画像形成部までの前記用紙の搬送速度を遅くする、
    請求項８に記載の画像形成システム。
11. 前記第２定着部は、前記第２面に形成されたトナー像を加熱する加熱源を備え、
    前記制御部は、前記加熱源における半波周期のオン／オフパターンのデューティー比を変更することにより、前記第２定着部による加熱動作を制御する、
    請求項１に記載の画像形成システム。
12. 直列に接続された第１画像形成装置および第２画像形成装置により、用紙に対して画像形成処理を実行する画像形成方法であって、
    前記第１画像形成部において、前記用紙の第１面にトナー像を形成し、前記第１面に形成されたトナー像を定着し、
    前記第１面にトナー像が定着された後、前記用紙の第２面にトナー像が形成される前に、第２画像形成装置の画像形成部の温度に関するパラメーターに応じて前記用紙を冷却し、
    前記第２画像形成装置において、前記第１面にトナー像が形成された前記用紙の前記第２面にトナー像を形成し、前記第２面に形成されたトナー像を定着する、
    冷却制御方法。

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